南昌江能熱動(dòng)工程技術(shù)有限責(zé)任公司

余熱鍋爐，是指利用各種工業(yè)過程中的廢氣、廢料或廢液中的余熱及其可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量把水加熱到一定工質(zhì)的鍋爐。
余熱鍋爐由鍋筒、活動(dòng)煙罩、爐口段煙道、斜1段煙道、斜2段煙道、末1段煙道、末2段煙道、加料管（下料溜）槽、氧槍口、氮封裝置及氮封塞、人孔、微差壓取壓裝置、煙道的支座和吊架等組成。

余熱鍋爐共分為六個(gè)循環(huán)回路，每個(gè)循環(huán)回路由下降管和上升管組成，各段煙道給水從鍋筒通過下降管引入到各個(gè)煙道的下集箱后進(jìn)入各受熱面，水通過受熱面后產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入進(jìn)口集箱，再由上升管引入鍋筒。各個(gè)煙道之間均用法蘭連接。

按余熱的性質(zhì)可分為以下幾大類

1.高溫?zé)煔庥酂幔核浅Ｒ姷囊环N形式，其特點(diǎn)是產(chǎn)量大、產(chǎn)點(diǎn)集中，連續(xù)性強(qiáng)，便于回收和利用，其帶走熱量占總熱量的40~50%，該余熱鍋爐回收熱量，可用于生產(chǎn)或生活用熱及發(fā)電。

2.高溫爐渣余熱：如高爐爐渣、轉(zhuǎn)爐爐渣、電爐爐渣等，該爐渣溫度在1000℃以上，它帶走的熱量占總熱量的20%。

3.高溫產(chǎn)品余熱：如焦?fàn)t焦碳、鋼錠鋼坯、高溫鍛件等，它一般溫度.很高，含有大量余熱。

4.可燃廢氣、廢液的余熱：如高爐煤氣、煉油廠的催化裂化再生廢氣、造紙廠的黑液等，它們都可以被利用。

5.化學(xué)反應(yīng)余熱：如冶金、化肥、化纖、油漆等工業(yè)部門，都產(chǎn)生大量的化學(xué)反應(yīng)余熱。

6.冷卻介質(zhì)余熱：如工業(yè)爐窯的水套等冷卻裝置排出的大量冷卻水，各種汽化冷卻裝置產(chǎn)出的蒸汽都含有大量的余熱，它們都可以被合理利用。

7.冷凝水余熱：各工業(yè)部門生產(chǎn)過程用汽在工業(yè)過程后冷凝減小時(shí)所具有的物理顯熱。

余熱利用具有以下特點(diǎn)

1.熱負(fù)荷不穩(wěn)定，主要有工藝生產(chǎn)過程所決定。

2.的成分、濃度、粒度差別比較大。從而使鍋爐的受熱面布置受影響，考慮防磨、堵灰及除塵。

3.煙氣成分的多樣性，使有的煙氣具有腐蝕性。如煙氣中的SO2或爐渣中的各種金屬和非金屬元素等都可能對(duì)余熱設(shè)備產(chǎn)生低溫或高溫腐蝕和積灰。

4.受安裝物所固有條件的限制。如有的對(duì)鍋爐進(jìn)、出煙口標(biāo)高的限制；有的對(duì)鍋爐排煙溫度的限制，使其滿足生產(chǎn)工藝的要求。

（三）由于余熱煙氣性質(zhì)的不同，故使余熱鍋爐的種類、結(jié)構(gòu)形式各不相同。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為管殼式余熱鍋爐和煙道式余熱鍋爐兩大類。按余熱鍋爐進(jìn)口煙氣含塵量和煙氣特性又可分為以下五類：

1.煙氣中含塵量不大于20g/Nm3的余熱鍋爐為類余熱鍋爐；

2.煙氣中含塵量大于20g/Nm3且不大于70g/Nm3的余熱鍋爐為二類余熱鍋爐；

3.煙氣中含塵量大于70g/Nm3的余熱鍋爐為第三類余熱鍋爐；

4.煙氣中含有粘結(jié)性的余熱鍋爐為第四類余熱鍋爐；

5.煙氣中含有強(qiáng)腐蝕成分或具有煙氣的余熱鍋爐為第五類余熱鍋爐。

余熱鍋爐的分類

目前余熱鍋爐采用有單壓、雙壓、雙壓再熱、三壓、三壓再熱等五大類的汽水系統(tǒng)。

1．單壓級(jí)余熱鍋爐：余熱鍋爐只生產(chǎn)一種壓力的蒸汽供給汽輪機(jī)。

2．雙壓或多壓級(jí)余熱鍋爐：余熱鍋爐能生產(chǎn)兩種不同壓力或多種不同壓力的蒸汽供給汽輪機(jī)。

按受熱面布置方式分類

1．臥式布置余熱鍋爐

2．立式布置余熱鍋爐

按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的流動(dòng)特點(diǎn)(工作原理)分類

1．自然循環(huán)余熱鍋爐：煙氣是水平方向地流過垂直方向安裝的管簇的。管簇中的水汽混合物與下降管中冷水的密度差，是維持蒸發(fā)器中汽水混合物自然循環(huán)的動(dòng)力。

2．強(qiáng)制循環(huán)余熱鍋爐：煙氣通?？偸谴怪钡亓鬟^水平方向布置的管簇的。通過循環(huán)泵來保證蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)流量的恒定。

3．直流余熱鍋爐：直流余熱鍋爐靠給水泵的壓頭將給水一次通過各受熱面變成過熱蒸汽。在蒸發(fā)受熱面中，工質(zhì)的流動(dòng)是由給水泵壓頭來實(shí)現(xiàn)。

余熱鍋爐的特點(diǎn)、區(qū)別

“余熱鍋爐”總體來講只有“鍋”沒有“爐”。

“余熱鍋爐”通常是沒有燃燒器的，如果需要高壓高溫的蒸汽，可以在“余熱鍋爐”內(nèi)裝一個(gè)附加燃燒器。通過燃料的燃燒使整個(gè)煙氣溫度升高，能夠產(chǎn)生高參數(shù)的蒸汽。

例如某余熱鍋爐不裝燃燒器時(shí)，入口煙氣溫度為500℃，裝設(shè)附加燃燒器后，可使入口煙氣溫度達(dá)到756℃。蒸汽的壓力可以從4MPa升到10MPa，蒸汽的溫度可以從450℃升到510℃，蒸汽可以供高溫高壓汽輪機(jī)用，從而增加了電功率輸出。

余熱鍋爐主要是利用廢氣作為熱源，因此不需要燃燒系統(tǒng)(除非有補(bǔ)燃要求)。

余熱鍋爐與常規(guī)鍋爐的區(qū)別

余熱鍋爐利用已有廢氣余熱或固體顯熱。

余熱鍋爐可在多壓狀態(tài)下產(chǎn)生蒸汽提高了熱回收效率。

余熱鍋爐沒有燃料燃燒裝置。

余熱鍋爐作為余熱利用要適應(yīng)于主工藝的需求，不能影響主工藝的運(yùn)行。

余熱鍋爐受熱面布置形式多樣化。

余熱鍋爐組成及工作過程

在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)做功后排出的燃?xì)?，仍具有比較高的溫度，一般在540℃左右，利用這部分氣體的熱能，可以提高整個(gè)裝置的熱效率。

通常是利用此熱量加熱水，使水變成蒸汽。蒸汽可以用來推動(dòng)蒸汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)，也可用于生產(chǎn)過程的加熱或供生活取暖用。

利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣的熱量來產(chǎn)汽的設(shè)備，稱為“熱回收蒸汽發(fā)生器”，表明回收了排氣的熱量。

我國(guó)習(xí)慣上稱為“余熱鍋爐，并把燃?xì)廨啓C(jī)的排氣簡(jiǎn)稱為“煙氣”。

從燃?xì)廨啓C(jī)出來的高溫?zé)煔庥袃陕烦隹?，一路進(jìn)入余熱鍋爐，從主煙囪排入大氣，另一路進(jìn)入旁路煙囪排入大氣。每路煙道上都裝有擋板，共有三個(gè)擋板，主煙道上的擋板稱“主擋板”，旁路煙道上的檔板稱“旁路檔板”，主煙囪處的檔板稱“煙囪擋板”，各擋板是配合使用的。

通常余熱鍋爐由省煤器、蒸發(fā)器、過熱器以及聯(lián)箱和汽包等換熱管組和容器等組成，在有再熱器的蒸汽循環(huán)中，可以加設(shè)再熱器。

在省煤器中鍋爐的給水完成預(yù)熱的任務(wù)，使給水溫度升高到接近飽和溫度的水平；在蒸發(fā)器中給水相變成為飽和蒸汽；在過熱器中飽和蒸汽被加熱升溫成為過熱蒸汽；在再熱器中再熱蒸汽被加熱升溫到所設(shè)定的再熱溫度。

燃?xì)廨啓C(jī)工作而余熱鍋爐不工作，要開啟旁路擋板，關(guān)閉主擋板。燃?xì)廨啓C(jī)與余熱鍋爐同時(shí)工作，要關(guān)閉旁路擋板，開啟主擋板。另一方面為調(diào)節(jié)余熱鍋爐的產(chǎn)汽量，主擋板和旁路擋板可以部份開啟或部份關(guān)閉。

余熱鍋爐工作時(shí)，應(yīng)該開啟煙囪擋板。當(dāng)余熱鍋爐短時(shí)間停爐，可以關(guān)閉煙囪擋板，以防止余熱鍋爐內(nèi)的熱量損失。因?yàn)橛酂徨仩t內(nèi)溫度比較高，周圍冷空氣可以進(jìn)入余熱鍋爐，形成自然對(duì)流將熱量帶走，關(guān)閉煙囪擋板就能防止外界氣流進(jìn)入余熱鍋爐，以保存熱量，準(zhǔn)備隨時(shí)起動(dòng)余熱鍋爐。如果余熱鍋爐要停爐檢修，希望冷卻速度快些，可以開啟煙囪擋板。

余熱鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)具備的條件

1、煙氣側(cè)參數(shù)：

煙氣量（標(biāo)況或工況）、煙氣進(jìn)口溫度、煙氣成分、煙氣含塵量、煙氣側(cè)壓力（正壓或負(fù)壓）、鍋爐煙氣側(cè)系統(tǒng)阻力

2、鍋爐參數(shù)：

鍋爐額定蒸發(fā)量、鍋爐額定蒸汽壓力、鍋爐額定蒸汽溫度、鍋爐排煙溫度

3、其它參數(shù)：

主煙氣系統(tǒng)所屬行業(yè)、系統(tǒng)工藝說明、鍋爐安裝形式、鍋爐結(jié)構(gòu)形式、鍋爐安裝地氣象參數(shù)或其它特殊要求。

余熱鍋爐在生產(chǎn)系統(tǒng)中的作用

由于生產(chǎn)系統(tǒng)及余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)的特殊性，鍋爐在整個(gè)系統(tǒng)中主要起到以下作用：

a) 鍋爐起到降低整個(gè)煙氣溫度的作用，能夠保障系統(tǒng)中除塵設(shè)備的正常運(yùn)行，達(dá)到低溫環(huán)保排放煙氣；

b) 鍋爐通過利用余熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽通過與補(bǔ)燃鍋爐整體配套推動(dòng)氣輪機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)電，為整個(gè)水泥生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備提供動(dòng)力；

c) 鍋爐具有一定的自除塵作用，分離出的灰塵可以重新回收利用，達(dá)到“一機(jī)多用”的功能。

d) 利于降低整個(gè)系統(tǒng)能耗，做到能源的充分利用。